第3章 第3节 摩擦力-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习全书word（新教材，鲁科版）

第3节　摩擦力 学习目标 课标解读 1.知道摩擦力的概念及产生的条件,会区分滑动摩擦力和静摩擦力。 2.会判断滑动摩擦力和静摩擦力的方向。 3.知道最大静摩擦力,会计算滑动摩擦力和静摩擦力的大小。 1.知道滑动摩擦和静摩擦现象,通过实例掌握判断摩擦力的有无及摩擦力方向的方法。 2.通过实验验证静摩擦力是“被动力”,掌握应用“二力平衡”计算摩擦力大小的方法。 3.能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 一、滑动摩擦力 1.滑动摩擦力:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。 2.滑动摩擦力的方向:总是与接触面相切,并与物体相对运动的方向相反。 3.滑动摩擦力的大小 (1)滑动摩擦力f的大小与压力N的大小成正比。 (2)公式:f=μN,其中μ称为动摩擦因数,μ的数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况(如粗糙、干湿程度等)有关。 二、静摩擦力 1.静摩擦力:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对运动的趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力称为静摩擦力。 2.静摩擦力的方向:总是与接触面相切,并且与相对运动趋势的方向相反。 3.静摩擦力的大小:由外部因素决定,随外力的变化而变化。 4.最大静摩擦力 (1)定义:物体与接触面之间的静摩擦力的最大值,用fmax表示。 (2)相关因素 ①与两物体间的压力成正比。 ②与接触面的性质有关。 三、摩擦力的调控 　我们需要增大摩擦力时,可采用加大压力的方法或选用动摩擦因数更大的材料等;我们需要减小摩擦力时,则可采用相反的方法。 1.思考判断 (1)静止的物体可能受到滑动摩擦力。(　√　) (2)滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体运动方向相反。(　×　) (3)滑动摩擦力可能是动力。(　√　) (4)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间。(　√　) (5)运动的物体不可能受静摩擦力的作用。(　×　) (6)静摩擦力一定是阻力。(　×　) 2.思维探究 (1)观察图示,某人用力推木箱。 ①若木箱没有推动时受摩擦力吗? ②若木箱运动起来,还受摩擦力吗? 答案:①受摩擦力; ②受摩擦力。 (2) 受静摩擦力作用的物体一定静止吗?如图所示,跑步时,脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?方向如何? 答案:不一定静止,两物体只是相对静止。跑步时,脚和跑步机接触的时间内,脚并没有和跑步机发生相对运动,因此脚受到的摩擦力为静摩擦力,方向和人的运动方向相同。 要点一　滑动摩擦力 如图,木块放在木板上,用外力把木板向右抽离,在此过程中: (1)木块相对地面向什么方向运动?相对于木板向什么方向运动?木块受到的摩擦力方向如何? 答案:木块相对地面向右运动;相对木板向左运动;木块受到的滑动摩擦力方向向右,与木块运动方向相同。 (2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗? 答案:滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动,但与物体的运动方向可能相同,也可能相反,即滑动摩擦力可能是动力,也可能是阻力。 (3)地面受到的摩擦力方向如何? 答案:木板相对地面向右运动,地面相对木板向左运动,所以地面受到的滑动摩擦力方向向右。 1.产生条件 两物体 缺一不可 2.“相对运动”的意义 滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,“相对运动”可能是因为两个物体一个静止,另一个在运动;也可能是因为两个物体一个运动得快,另一个运动得慢;还可能是因为两个物体运动方向相反。所以,发生相对运动的物体不一定处于运动状态,也可能是因为另一个物体在运动造成的。 3.方向 (1)与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。 (2)“相对运动”与“运动”意义不同,因此,摩擦力方向与物体的运动方向可能相同,也可能相反。 4.滑动摩擦力有无的判断方法 (1)产生条件法:根据滑动摩擦力产生的条件判断,接触且接触面粗糙、相互挤压、相互滑动。 (2)平衡条件法:当相互滑动的物体处于静止或匀速运动状态时,利用二力平衡条件判断。 5.确定滑动摩擦力大小的方法 (1)公式法:根据公式f=μN计算。 ①正压力N是物体与接触面间的压力,不一定等于物体受到的重力,其大小根据物体的受力情况确定。 ②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。 (2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。 [例1] 质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N的水平拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动。(g取10 N/kg) (1)求木块与地板间的动摩擦因数; (2)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态? (3)若在木块运动过程中撤去拉力,在木块继续向前滑行的过程中,